[go: up one dir, main page]

WO2000006500A1 - Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane - Google Patents

Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane Download PDF

Info

Publication number
WO2000006500A1
WO2000006500A1 PCT/FR1999/001781 FR9901781W WO0006500A1 WO 2000006500 A1 WO2000006500 A1 WO 2000006500A1 FR 9901781 W FR9901781 W FR 9901781W WO 0006500 A1 WO0006500 A1 WO 0006500A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
membranes
filtration
modules
installation according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR1999/001781
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Michel Espenan
Franc Saux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Polymem SA
Original Assignee
Polymem SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9809609A external-priority patent/FR2781781B1/fr
Application filed by Polymem SA filed Critical Polymem SA
Priority to DE69904201T priority Critical patent/DE69904201T2/de
Priority to AT99932928T priority patent/ATE228483T1/de
Priority to EP99932928A priority patent/EP1105351B1/fr
Priority to US09/744,584 priority patent/US6838003B1/en
Priority to CA002338174A priority patent/CA2338174C/fr
Publication of WO2000006500A1 publication Critical patent/WO2000006500A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/024—Hollow fibre modules with a single potted end
    • B01D63/0241—Hollow fibre modules with a single potted end being U-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • B01D63/046—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies in separate housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B01D65/102—Detection of leaks in membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04—Backflushing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/16—Use of chemical agents
    • B01D2321/164—Use of bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18—Use of gases
    • B01D2321/185—Aeration

Definitions

  • the process which is the subject of the present invention is in the field of processes for producing drinking water for communities. It relates more particularly to the field of membrane filtration processes, of the ultrafiltration type.
  • a conventionally proposed solution consists in destroying the existing installations and replacing them completely with a new construction adapted to a water purification process of a different type, whether by ultrafiltration or other. It is clear that this replacement is very expensive for communities, both in terms of the cost of building a new unit and the destruction of previously existing units.
  • KUBOTA abstract of Japanese patent Vol. 96 no 008, 30/8/96
  • potting being carried out by water, the filtered water being recovered in the upper part, with a need for a significant height of water in the tank.
  • This device requires an injection of air between the membranes to allow proper operation, stirring the waste water around the membranes.
  • the fibers are arranged horizontally, and stuffed at their two ends, a vacuum pump being used to create a pressure difference with the waste water tank .
  • An air flow is necessary to stir the effluents.
  • the filtered water is recovered in the upper part of the membrane group, which increases the height of water necessary for the treatment.
  • the present invention therefore intends to remedy these drawbacks by proposing a new process for purifying water by filtration.
  • the invention also aims to propose a method of rehabilitating a sand bed purifier, economical and quick to implement.
  • the rehabilitated unit reuses as much as possible a large number of elements of the pre-existing units, and in particular the pipes and separation devices between sludge and recovered clean water.
  • this process takes advantage of certain specific provisions of the sand silo scrubber to simplify the regulation of the new scrubber, thereby producing a simplification of operation, and therefore a saving in labor, regulation and maintenance equipment.
  • the method according to the invention is therefore a method of filtering water by submerged membranes, characterized in that the filtration through the membranes is carried out using as a source of differential pressure the height of water present in the basin in which the membranes are immersed, in that the membranes are of type fiber with little external, and are potted in their lower part.
  • this arrangement of the "filtering floor” type, allows simple and effective regulation of the filtration pressure, which devices based on pumps do not allow.
  • the situation here is of operation at constant pressure and variable flow, unlike existing devices, which operate at variable pressure and constant flow.
  • the invention also relates to the method of rehabilitating an existing water purification unit of the so-called sand basin type, comprising a basin provided with a low floor, with an intermediate floor on which the sand bed rests. , of a raw water supply, of a high trench for evacuating washing sludge, characterized in that it comprises stages of removing the sand bed, destroying the intermediate floor, installing on the low floor of a series of membrane ultrafiltration blocks, the operating pressure of these membranes being created by the height of waste water stored in the basin above these membranes.
  • the invention also relates to a water filtration installation, characterized in that the membranes are immersed in a basin whose water height above said membranes is adapted to create a differential pressure sufficient to cause filtration through these membranes , these membranes being of fiber type with external skin, potted by their lower part.
  • FIG. 1 schematically shows a water filtration installation according to the invention, in side view;
  • Figure 2 shows the same installation and in top view;
  • - Figure 3 is a detailed view of a filtration module and its water supply and backwashing device;
  • Figure 4 is a schematic representation of the operation of the installation.
  • Figure 5 illustrates in sectional view a variant of device to filter floor,
  • Figure 6 shows the same installation in top view,
  • Figure 7 is a detail view of this variant;
  • FIG. 8 illustrates a variant of a water filtration installation, in side view;
  • FIG. 9 illustrates the same installation, seen from above.
  • FIGS 1 and 2 schematically illustrate a sand filter 1 of conventional type, in which the sand bed (not shown) has been removed, as well as the intermediate floor (previously located at the level noted 3 in the figure) on which this bed of sand rested.
  • the sand filter considered had a wastewater treatment capacity of 7,600 m3 per day, which corresponds to a conventional treatment capacity in the field.
  • the device comprises a substantially parallelepipedic filtration tank 2, comprising a low floor 4, side walls 5, and a ceiling 6.
  • a side piece 7 comprises the connection points to the sewer 8 and raw water 9.
  • the dimensions of the filtration basin 2 are approximately 30 m2 at the level of the low floor 4, and six meters in height under the ceiling, which determines a maximum water pressure likely to be created in this filtration tank 2 of 0.6 bar. These dimensions condition in particular the dimensioning of the walls, outlets etc.
  • This infrastructure is of a type known to those skilled in the art, and is therefore not detailed further here.
  • chutes 10 for evacuating the membrane washing sludge, located approximately halfway up the filtration tank 2, and normally immersed in waste water (also called raw water) during the filtration phase, as will be seen below.
  • waste water also called raw water
  • the filtration modules 12 are arranged in eight parallel lines of ten modules 12 (two lines per group
  • the membrane modules 12 are connected two by two by connection pipes 13, and are supplied with raw water by supply pipes 14, the upper part of which forms an elbow 15, so that the end of each pipe 16 is oriented downwards and located above a chute 10 for evacuating the membrane washing sludge.
  • the membrane modules 12 are therefore supplied with raw water through their upper part, located approximately 1.2 meters above the floor 4 of the filtration tank 2.
  • the water from filtration is discharged through the lower part of the membranes, located approximately 40 cm above the low floor 4 of the filtration basin 2
  • the filtered water is collected for each group 11 by a collecting pipe 17, which is substantially horizontal, and which passes through the side wall 5 of the filtration tank 2 at a joint 18.
  • a large diameter collecting tank 19 connects the collecting pipes 17.
  • FIG. 3 shows in more detail the constitution of the membrane modules
  • Each module 12 is of the so-called “external skin fiber” type, the module potting being located at the bottom of the module.
  • Modules including type general is known to those skilled in the art, have in the example described here a diameter of 30 cm for a height of 80 cm, and a filtration membrane surface per module of 125 m2.
  • This arrangement is particularly favorable for use in basins of relatively low height, the water pressure then being sufficient only at the bottom of the basin.
  • An additional advantage of this arrangement is the simplification of assembly and disassembly of the membranes, by comparison with the devices in which the membranes are potted at their two longitudinal ends.
  • each module comprises, around the hollow fibers 20 which effect effective filtration when the water pressure is sufficient, a cylindrical container 21 terminated in the upper part by a truncated cone 22 which is connected to the raw water supply pipe 14.
  • the fibers 20 are attached to a support 23, so that their hollow central part which collects the filtered water can be poured out under this support 23.
  • Each cylindrical container 21 has a bottom 24, having a bore 25 intended to allow the collection of filtered water in a pipe 26 connected to one of the collecting pipes 17.
  • the modules 12 are arranged on mechanical supports 27 of common type, placed on the low floor 4 of the filtration tank 2 . Mechanical structures 28 located, for each group 11, halfway up the modules 12, make it possible to join them together.
  • FIG. 4 shows the connection diagram between the different elements of the filtration unit, and the control valves provided.
  • valves AV11, AV 12, AV 13, AV 14 are installed at the outlet on the header pipes. These valves are of the conventional type. Valves are also disposed on the raw water supply pipe (valve denoted AV 1) and on the outlet of treated produced water (valve denoted AV3), said produced water being stored in a treated water tank 30 (of conventional type). Valves are also installed on the one hand to allow the emptying of the filtration chamber 2 towards the sewer (valve AV2), on the other hand to allow the evacuation of water from the collector 17 towards the sewer (valve AV4).
  • the pure water is either returned to the distribution to users by a pipe 31, or reinjected into the collector 17 by a backwashing line 32, on which is mounted a re-injection pump. 33 and an AV5 re-injection valve. Chlorine injection stations 34 and soda injection stations 35 are also connected to this backwashing line 32. These elements are of common type, and known per se.
  • valve 39 is connected to the bottom of the filtration tank 2. It is intended to drain the waters of the basin if it is desired in particular to drain it for cleaning. This exceptional operation (practically annually) of basin maintenance does not justify an automatic valve.
  • the different phases of the process are those conventionally encountered in ultra or micro filtration type processes suitable for water treatment, namely: filtration, regular backwashes (interval of the order of a few hours) with or without the addition of chemical agents in backwashing water (oxidants, base etc.) so-called "chemical” washes with a high dose of chemical, these long washes being carried out with an interval of the order of a few weeks.
  • the raw water to be filtered is introduced through the bottom of the filtration tank 2 (near the bottom floor 4), and reaches level 36, after a certain filling time, known as "production level", and located in the example presented here at about 5.3 m above the low floor 4.
  • the raw water fills the filtration modules 12 through each of the forty supply pipes 14 located above the modules.
  • ultrafiltration occurs, the water passing through the walls of the fibers 20. It is noted that ultrafiltration occurs at constant pressure, a function of the height of water present in the filtration tank 2.
  • the filtered water (“permeate”) flows through the collecting pipes 17 ("feeders") located at the bottom of the basin, towards the production of water.
  • the flow of filtered water is governed by simple gravity.
  • backwashing water level the water level in the filtration basin 2 is lowered to level 37 called “backwashing water level”, and located at the level of the chutes 10.
  • the water produced crosses the membranes 12, and the backwashing water thus produced, dirty and possibly chlorinated, rises by the supply pipes 14 and flows into the troughs 10 and is thus directed towards the sewer via the open drain valve AV2.
  • a "chemical” washing is carried out, which consists in filling the modules 12 with a cleaning solution (for example a solution of sodium hydroxide), let the solution act and then back-rinse the modules 12 as indicated above.
  • a cleaning solution for example a solution of sodium hydroxide
  • the procedure is as follows: the water level in the filtration tank 2 has dropped to the backwash water level 37 by one of the two methods described above in the preliminary backwashing step.
  • the raw water supply valves AV1, the production of treated water AV3, the emptying of the collector AV4, the re-injection AV5, are closed, while the valves of the manifold pipes (AV11, AV12, AV13, AV14) and the drain valve AV2 are open and the re-injection pump 33 is started.
  • the water produced is then reinjected at a low flow rate using a flow limiter 38, installed in parallel with the re-injection pump 33.
  • the soda injection station 35 is started.
  • the excess water brought into the modules 12 is discharged through the supply pipes 14 to the troughs 12 and the drain via the drain valve AV2.
  • the re-injection pump 33 is stopped.
  • the membranes 12 are soaked for approximately thirty minutes.
  • the opening of the drain valve of the AV4 collector then makes it possible to drain the concentrated cleaning solution towards the sewer.
  • This AV4 drain valve is then closed, and rinsing each of the lines in non-chlorinated backwashing, in accordance with the previous description, the drain valve AV2 being open.
  • drain valve of the AV4 collector is used to rinse in production the modules 12 of the storage solution generally used during the commissioning of the modules 12.
  • the basin To determine the origin of the leak on a particular module, once the faulty group has been identified, the basin must be drained, disconnect the supply pipe 14 above the module 12 to be tested, replace it with a plug fitted with a compressed air supply and the module is tested by pressurizing the outer side of the fibers 20. The faulty modules must then be removed for repair.
  • Operation at low pressure promotes stable operation of the membranes and minimizes chemical washing and mechanical aging of the membranes, therefore the risk of breakage, with the associated maintenance times.
  • FIGS. 5 to 7 An advantageous variant is illustrated in FIGS. 5 to 7. This variant comprises two significant modifications compared to the device illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the intermediate floor 3 of the original sand bed is not removed here, but modified in that it is provided with orifices adapted to allow passage the heads of the filtration modules 12, these modules being arranged on seals.
  • chutes 10 for evacuating the membrane washing sludge are here located just above the top of the filtration modules 12. These chutes 10 are connected to the sewer via the connection point 8 , like before.
  • the membrane modules 12 are supplied with raw water through their upper part as before.
  • the water from filtration is discharged through the lower part of the membranes, that is to say directly under the intermediate floor 3.
  • the filtered water is collected by a device which is not detailed, but of a conventional nature in the field.
  • FIG. 7 shows in more detail the arrangement of the membrane modules 12 on the intermediate floor 3.
  • the basin 2 is divided into two compartments, at least one of which is kept dry. This dry compartment includes the submerged membrane modules.
  • the modules are supplied with raw water by gravity, using closed pipes located above the modules. These pipes are also used to channel the backwashing water outside the modules.
  • the basin is divided into two compartments, one of which is filled with raw water and feeds by gravity all of the modules located in the other dry compartment, through piping located above the modules.
  • This arrangement clearly offers the advantage of allowing significantly easier maintenance of the modules.
  • the membranes are immersed in a volume of water whose water height allows filtration, this volume can be a basin full of water in which the membranes are immersed, or simply a volume formed by a membrane module, connected by pipes to a height of water adapted to create sufficient pressure for filtration by the membranes.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Le procédé de filtration d'eau par membranes, est caractérisé en ce que la filtration à travers les membranes est réalisée en utilisant comme source de pression différentielle la hauteur d'eau (36) présente dans le bassin (2) dans lequel les membranes (12) sont immergées, et en ce que les membranes sont de type fibre à peau externe, sensiblement disposées en "U" et empotées en leur point bas.

Description

« Procédé et dispositif de filtration d'eau par membrane»
Le procédé objet de la présente invention est du domaine des procédés de production d'eau potable pour collectivités. Il concerne plus particulièrement le domaine des procédés de filtration par membrane, de type ultrafiltration.
On connaît de façon classique, des dispositifs d'épuration d'eau à base de lit de sable sur lequel est ajoutée de l'eau brute. L'eau traverse le lit de sable et est récupérée sous le sable débarrassée d'un grand nombre de particules, polluants etc. Ces dispositifs sont connus depuis de très nombreuses années et sont particulièrement répandus dans certains pays pour le nettoyage d'eau usée urbaines. On peut citer en particulier les USA ou les Pays-Bas.
La plupart de ces dispositifs, datant de plusieurs décennies voire plus d'un siècle, doivent aujourd'hui être remplacés par des systèmes plus performants. Ils ne permettent en effet pas tous d'atteindre un eau conforme aux normes actuelles de qualité en sortie d'épurateur.
Une solution classiquement proposée consiste à détruire les installations existantes et à les remplacer complètement par une construction neuve adaptée à un procédé d'épuration d'eau de type différent, que ce soit par ultrafiltration ou autre. Il est clair que ce remplacement coûte très cher aux collectivités, autant en coût de construction d'unité neuve que de destruction des unités précédemment existantes.
On connaît également dans l'art antérieur des dispositifs utilisant la hauteur d'eau au dessus de membranes pour créer une différence de pression suffisante à la filtration. Parmi ces documents, un dispositif KURITA décrit dans l'abrégé de brevet japonais Vol. 012 no 155, 12/5/88 utilise effectivement la hauteur d'eau comme générateur de pression, mais dans un dispositif très complexe, partiellement mobile en rotation, avec des superpositions de fibres longues disposées horizontalement et empotées à leurs deux bouts.
Un autre document (KUBOTA, abrégé de brevet japonais Vol. 96 no 008, 30/8/96) concerne un dispositif de traitement d'eaux usées par membranes placées verticalement, rempotage étant réalisé par le eau, l'eau filtré étant récupérée en partie haute, avec une nécessité de hauteur d'eau importante dans la cuve.
Ce dispositif nécessite une injection d'air entre les membranes pour permettre un bon fonctionnement, en remuant l'eau usée autour des membranes.
Dans encore un autre document (PREUSSAG, demande de brevet DE 296 20 426 U), les fibres sont disposées horizontalement, et empotées à leurs deux bouts, une pompe à vide étant utilisée pour créer une différence de pression avec la cuve d'eau usée. Un flux d'air est nécessaire pour remuer les effluents. La récupération de l'eau filtrée se fait en partie haute du groupe de membranes, ce qui augmente la hauteur d'eau nécessaire pour le traitement.
Ces différents dispositifs sont complexes, et ne peuvent pas aisément être installés dans des installations existantes de traitement d'eau à lit de sable.
La présente invention entend donc remédier à ces inconvénients en proposant un nouveau procédé d'épuration d'eau par filtration.
L'invention a également pour objectif de proposer un procédé de réhabilitation d'épurateur à lit de sable, économique et rapide à mettre en œuvre.
Selon un autre objectif de l'invention, l'unité réhabilitée réutilise autant que possible un grand nombre d'éléments des unités préexistantes, et en particulier les canalisations et dispositifs de séparation entre boues et eaux propres récupérées.
Selon encore un autre objectif de l'invention, ce procédé tire avantage de certaines dispositions spécifiques des épurateur à silo de sable pour simplifier la régulation du nouvel épurateur, produisant ainsi une simplification de fonctionnement, et donc une économie de main d'œuvre, de matériel de régulation et de maintenance.
Le procédé selon l'invention est donc un procédé de filtration d'eau par membranes immergées, caractérisé en ce que la filtration à travers les membranes est réalisée en utilisant comme source de pression différentielle la hauteur d'eau présente dans le bassin dans lequel les membranes sont immergées, en ce que les membranes sont de type fibre à peu externe, et sont empotées en leur partie basse. On comprend que cette disposition, de type "plancher filtrant", permet une régulation simple et efficace de la pression de filtration, que ne permettent pas les dispositifs à base de pompes. La situation est ici de fonctionnement à pression constante et débit variable, au contraire des dispositifs existants, qui fonctionnent à pression variable et débit constant.
L'invention vise également le procédé de réhabilitation d'une unité existante d'épuration d'eau de type dit à bassin à sable, comprenant un bassin doté d'un plancher bas, d'un plancher intermédiaire sur lequel repose le lit de sable, d'une amenée d'eau brute, d'une tranchée haute d'évacuation des boues de lavage, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de suppression du lit de sable, de destruction du plancher intermédiaire, d'installation sur le plancher bas d'une série de blocs d'ultrafiltration à membrane, la pression de fonctionnement de ces membranes étant créée par la hauteur d'eau usée stockée dans le bassin au dessus de ces membranes.
L'invention vise également une installation de filtration d'eau, caractérisée en ce que les membranes sont immergées dans un bassin dont la hauteur d'eau au dessus desdites membranes est adaptée à créer une pression différentielle suffisante à provoquer la filtration à travers ces membranes, ces membranes étant de type fibre à peau externe, empotées par leur partie basse.
La description et les dessins qui suivent permettront de mieux comprendre les buts et avantages de l'invention. Il est clair que cette description est donnée à titre d'exemple, et n'a pas de caractère limitatif. Dans les dessins : la figure 1 montre schématiquement une installation de filtration d'eau selon l'invention, en vue de côté ; la figure 2 montre la même installation et en vue de dessus ; - la figure 3 est une vue détaillée d'un module de filtration et de son dispositif d'amenée d'eau et de rétrolavage ; la figure 4 est une représentation schématique du fonctionnement de l'installation. la figure 5 illustre en vue en coupe une variante de dispositif à plancher filtrant, la figure 6 montre la même installation en vue de dessus, la figure 7 est une vue de détail de cette variante ; La figure 8 illustre une variante d'installation de filtration d'eau, en vue de côté ;
La figure 9 illustre la même installation, en vue de dessus.
Il est à noter préliminairement que la description se rapporte à une unité de purification d'eau créée en réfection d'une unité à lit de sable préexistante. Cependant, cette description n'est nullement limitative, et le dispositif selon l'invention, ainsi que le procédé de purification d'eau, peuvent être mis en place dans une installation totalement neuve.
Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement un filtre à sable 1 de type conventionnel, dans lequel le lit de sable (non représenté) a été retiré, ainsi que le plancher intermédiaire (situé précédemment au niveau noté 3 sur la figure) sur lequel ce lit de sable reposait. Dans l'exemple illustré, le filtre à sable considéré était de capacité de traitement d'eaux usées de 7600 m3 par jour, ce qui correspond à une capacité de traitement classique dans le domaine.
Comme on le voit sur les figures 1 et 2, le dispositif comporte un bassin 2 de filtration sensiblement parallélépipédique, comportant un plancher bas 4, des parois latérales 5, et un plafond 6. Une pièce latérale 7 comporte les points de connexion à l'égout 8 et à l'eau brute 9. Dans l'exemple envisagé ici, les dimensions du bassin 2 de filtration sont d'environ 30 m2 au niveau du plancher bas 4, et de six mètres de hauteur sous plafond, ce qui détermine une pression maximale d'eau susceptible d'être créée dans ce bassin 2 de filtration de 0,6 bar. Ces dimensions conditionnent en particulier le dimensionnement des parois, des évacuations etc. Cette infrastructure est de type connu de l'homme de l'art, et n'est donc pas détaillée plus avant ici.
Dans le bassin 2 de filtration ont été installées des goulottes 10 d'évacuation des boues de lavage des membranes, situées approximativement à mi-hauteur du bassin 2 de filtration, et normalement immergées dans l'eau usée (également appelée eau brute) pendant la phase de filtration, comme on le verra plus loin. Ces goulottes 10 sont réalisées en matériau classique et sont reliées à l'égout par l'intermédiaire du point de connexion 8.
Sur le plancher 4 du bassin 2 de filtration sont disposés quatre groupes 11 comprenant chacun vingt modules de filtration 12. Les modules de filtration 12 sont disposés en huit lignes parallèles de dix modules 12 (deux lignes par groupe
11 ) régulièrement réparties sur le plancher 4 du bassin 2 de filtration. Les modules de membranes 12 sont reliés deux à deux par des tuyaux de connexion 13, et sont alimentés en eau brute par des tuyaux d'alimentation 14, dont la partie supérieure forme un coude 15, de sorte que l'extrémité de chaque tuyau 16 est orientée vers le bas et située au dessus d'une goulotte 10 d'évacuation des boues de lavage des membranes.
On comprend que par cette disposition on peut soit admettre de l'eau brute dans les modules de filtration 12, lorsque le niveau d'eau est au dessus de la partie supérieure des tuyaux 14, soit évacuer des boues de lavage de membranes vers les goulottes 10 et l'égout, lorsqu'on fonctionne en rétrolavage, avec un passage d'eau dans les membranes en sens inverse de la production normale.
Les modules de membranes 12 sont donc alimentés en eau brute par leur partie haute, située à environ 1 ,2 mètre au dessus du plancher 4 du bassin 2 de filtration. L'eau issue de la filtration est évacuée par la partie basse des membranes, située à environ 40 cm au dessus du plancher bas 4 du bassin 2 de filtration
Les eaux filtrées sont collectées pour chaque groupe 11 par un tuyau collecteur 17, sensiblement horizontal, et qui traverse la paroi latérale 5 du bassin 2 de filtration au niveau d'un joint 18. Un collecteur de grand diamètre 19 relie les tuyaux collecteurs 17.
La figure 3 montre plus en détails la constitution des modules de membranes
12 de chaque groupe 11. Chaque module 12 est du type dit "fibre à peau externe", empotage du module étant situé au bas du module. Les modules, dont le type général est connu de l'homme du métier, ont dans l'exemple décrit ici un diamètre de 30 cm pour une hauteur de 80 cm, et une surface de membrane de filtration par module de 125 m2.
On note bien qu'il s'agit ici de membranes formant sensiblement un "U", c'est à dire en quelque sorte pliées en deux, de telle manière que leurs deux bouts peuvent être empotés en un même point, en bas dans le cas présent.
Cette disposition est particulièrement favorable à une utilisation dans des bassins de hauteur assez faible, la pression d'eau n'étant alors suffisante qu'en bas de bassin. Un avantage complémentaire de cette disposition est la simplification de montage et de démontage des membranes, par comparaisons avec les dispositifs dans lesquels les membranes sont empotés à leurs deux extrémités longitudinales
(aux points les plus éloignés possible en fait), et qui impliquent un démontage plus complexe que dans l'invention présente. Cette disposition de membranes en "U" explique également l'allure courte et grosse des modules utilisés ici.
Comme on le voit sur la figure 3, chaque module comporte, autour des fibres creuses 20 qui effectuent la filtration effective lorsque la pression d'eau est suffisante, un conteneur cylindrique 21 terminé en partie haute par un tronc de cône 22 qui vient se relier au tuyau d'alimentation 14 en eau brute. En partie basse de module, les fibres 20 sont attachées sur un support 23, de manière que leur partie centrale creuse qui récupère l'eau filtrée, puisse se déverser sous ce support 23. Chaque conteneur cylindrique 21 comporte un fond 24, présentant un alésage 25 destiné à permettre la collection de l'eau filtrée dans un tuyau 26 relié à l'un des tuyaux collecteurs 17. Les modules 12 sont disposés sur des supports mécaniques 27 de type courant, placés sur le plancher bas 4 du bassin 2 de filtration. Des structures mécaniques 28 situées, pour chaque groupe 11 , à mi- hauteur des modules 12, permettent de les solidariser ensemble.
La figure 4 montre le diagramme de connexion entre les différents éléments de l'unité de filtration, et les vannes de contrôle prévues. Comme on le voit, des vannes AV11 , AV 12, AV 13, AV 14 sont installées en sortie sur les tuyaux collecteurs. Ces vannes sont de type classique. Des vannes sont également disposées sur le tuyau d'alimentation en eau brute (vanne notée AV 1 ) et sur la sortie d'eau traitée produite (vanne notée AV3), ladite eau produite étant stockée dans une bâche à eau traitée 30 (de type classique). Des vannes sont également installées d'une part pour autoriser la vidange de la chambre de filtration 2 vers l'égout (vanne AV2), d'autre part pour permettre l'évacuation de l'eau du collecteur 17 vers l'égout (vanne AV4).
En sortie de la bâche d'eau produite 30, l'eau pure est soit retournée vers la distribution aux utilisateurs par une conduite 31 , soit réinjectée dans le collecteur 17 par une ligne de rétrolavage 32, sur laquelle est montée une pompe de ré injection 33 et une vanne de ré injection AV5. Des postes d'injection de Chlore 34 et d'injection de soude 35 sont également reliés à cette ligne de rétrolavage 32. Ces éléments sont de type courant, et connu en soi.
Les vannes précédentes sont de type automatique, et sont donc pilotables soit de façon télécommandée, soit de façon asservie, par logique de commande. Une vanne 39 dite de "vidange manuelle" est reliée au bas du bassin 2 de filtration. Elle est destinée à drainer les eaux du bassin si l'on souhaite notamment le vidanger pour le nettoyer. Cette opération exceptionnelle (pratiquement de façon annuelle) de maintenance du bassin ne justifie pas une vanne automatique.
Les différentes phases du procédé sont celles classiquement rencontrées dans les procédés de type ultra ou micro filtration adaptés au traitement d'eau, à savoir : filtration, rétrolavages réguliers (intervalle de l'ordre de quelques heures) avec ou sans addition d'agents chimiques dans l'eau de rétrolavage (oxydants, base etc.) lavages dits "chimiques" à forte dose de produit chimique, ces lavages longs étant réalisés avec un intervalle de l'ordre de quelques semaines.
Dans l'étape de filtration, l'eau brute, à filtrer, est introduite par le fond du bassin 2 de filtration (au voisinage du plancher bas 4), et atteint au bout d'un certain temps de remplissage le niveau 36, dit "niveau de production", et situé dans l'exemple présenté ici à environ 5.3 m au dessus du plancher bas 4. L'eau brute remplit les modules de filtration 12 par chacun des quarante tuyaux d'alimentation 14 situés au dessus des modules. Sous l'effet de la pression existante à la surface des membranes (de l'ordre de 0,4 à 0,5 bar) l'ultrafiltration se produit, l'eau traversant les parois des fibres 20. On note que l'ultrafiltration se produit à pression constante, fonction de la hauteur d'eau présente dans le bassin 2 de filtration. L'eau filtrée ("perméat") s'écoule par les tuyaux collecteurs 17 ("nourrices") situés en fond de bassin, vers la production d'eau. L'écoulement de l'eau filtrée est régi par simple gravité.
Durant cette phase, les vannes des tuyaux collecteurs AV11 , AV12, AV13,
AV14, ainsi que les vannes d'alimentation en eau brute AV1 et de sortie d'eau produite AV3 sont ouvertes, alors que les vannes de vidange AV2 de la chambre de filtration 2, d'évacuation AV4 de l'eau du collecteur 17 vers l'égout, et de ré injection AV5 d'eau produite dans le collecteur sont fermées.
Dans l'étape de rétrolavage, le niveau d'eau dans le bassin 2 de filtration est descendu jusqu'au niveau 37 dit "niveau d'eau en rétrolavage", et situé au niveau des goulottes 10. Pour cela, on peut procéder de deux façons :
1/ soit on ferme la vanne d'alimentation en eau brute AV1 , et on maintient la filtration dont la pression diminue progressivement avec le niveau d'eau dans le bassin,
2/ soit on ferme les vannes d'alimentation en eau brute AV1 et de production d'eau traitée AV3 vers la bâche d'eau traitée 30, et on ouvre la vanne AV2 de vidange par les goulottes 10 de la chambre de filtration vers l'égout.
Lorsque le niveau d'eau en rétrolavage 37 est atteint, on procède au rétrolavage de chacun des groupes 11de deux lignes de dix modules 12, ligne par ligne. Pour une ligne donnée, on ferme les vannes d'alimentation en eau brute AV1 et de production d'eau traitée AV3 vers la bâche d'eau traitée 30, ainsi que les vannes des tuyaux collecteurs ne correspondant pas à la ligne traitée (AV12, AV13, AV14 par exemple si la ligne traitée correspond à la vanne AV11 ) et on ouvre la vanne AV2 de vidange du bassin 2 de filtration vers l'égout. Puis on ouvre la vanne de ré injection AV5, et la pompe de ré injection 33 est mise en route (pression de rétrolavage environ 1.5 bar). On peut injecter du Chlore via le poste d'injection 34, selon les conditions de fonctionnement précédentes de l'installation, de façon connue de l'homme de l'art.
Dans cette disposition des vannes, l'eau produite retraverse les membranes 12, et l'eau de rétrolavage ainsi produite, sale et éventuellement chlorée, remonte par les tuyaux d'alimentation 14 et se déverse dans les goulottes 10 et est ainsi dirigée vers l'égout via la vanne de vidange AV2 ouverte.
En fin de rétrolavage, on, arrête l'addition de Chlore pour rincer les modules 12 et les tuyaux d'alimentation 14 avec de l'eau produite propre. Chaque ligne de modules 12 est ainsi rétro lavée toutes les quelques heures de la même façon.
A la fin du rétrolavage, on revient en phase de filtration (production) en refermant les vannes de ré injection AV5, et de vidange AV2 du bassin 2 de filtration, en réouvrant la vanne de production d'eau traitée AV3 et toutes les vannes des collecteurs 17 des groupes 11 de modules 12 ,et on ramène, par ouverture de la vanne d'alimentation en eau brute AV1 , le niveau d'eau brute dans le bassin 2 de filtration au niveau de production 36.
Lorsque les rétrolavages ne sont pas suffisants pour restaurer la perméabilité des membranes 12, et en pratique toutes les quelques semaines, on procède à un lavage "chimique", qui consiste à remplir les modules 12 d'une solution de nettoyage (par exemple une solution de soude), à laisser la solution agir et à ensuite rincer en rétrolavage les modules 12 comme indiqué plus haut.
On procède de la manière suivante : le niveau d'eau dans le bassin 2 de filtration est descendu au niveau d'eau en rétrolavage 37 par un des deux procédés décrits plus hautes dans l'étape préliminaire du rétrolavage.
Les vannes d'alimentation en eau brute AV1 , de production d'eau traitée AV3, de vidange du collecteur AV4, de ré injection AV5, sont fermées, alors que les vannes des tuyaux collecteurs (AV11 , AV12, AV13, AV14) et la vanne de vidange AV2 sont ouvertes et la pompe de ré injection 33 est mise en route.
L'eau produite est alors réinjectée à faible débit grâce à un limiteur de débit 38, installé en parallèle avec la pompe de ré injection 33. Le poste d'injection de soude 35 est mis en marche. L'excédent d'eau amené dans les modules 12 est évacué par les tuyaux d'alimentation 14 vers les goulottes 12 et l'égout via la vanne de vidange AV2. Lorsque les modules 12 sont déterminés pleins de solution de nettoyage, la pompe de ré injection 33 est arrêtée. Un trempage de trente minutes environ est réalisé pour les membranes 12. L'ouverture de la vanne de vidange du collecteur AV4 permet alors de vidanger la solution de nettoyage concentrée vers l'égout. Cette vanne de vidange AV4 est alors refermée, et on réaliser le rinçage de chacune des lignes en rétrolavage non chloré, conformément à la description précédente, la vanne de vidange AV2 étant ouverte.
Il est clair que l'on peut utiliser plusieurs solutions de nettoyage successivement pour laver les modules. Lorsque toutes les lignes ont été rincées, on revient en mode filtration, de la façon indiquée à la fin de la phase de rétrolavage.
Il est à noter par ailleurs que la vanne de vidange du collecteur AV4 est utilisée pour rincer en production les modules 12 de la solution de stockage généralement utilisée lors de la mise en service des modules 12.
Il est possible de réaliser groupe par groupe un test d'intégrité à l'air. Par exemple, pour un groupe donné, on injecte sur le collecteur du groupe de l'air comprimé (par un dispositif non représenté mais connu de l'homme de l'art), la vanne d'eau produite du collecteur étant fermée, et on vidange ainsi par filtration inverse ("perméation") l'eau contenue côté perméat. On teste ensuite le groupe en arrêtant l'alimentation d'air comprimé et en mesurant la chute de pression. En l'absence de fibre cassées, la pression d'air reste constante, l'air ne pouvant passer à travers la paroi de la membrane d'ultrafiltration. Dans le cas contraire, la pression d'air va diminuer de façon mesurable, ce qui permet aisément de prouver la présence de fibres cassées dans le groupe.
Pour déterminer l'origine de la fuite sur un module particulier, une fois le groupe défaillante identifiée, on doit vidanger le bassin, déconnecter le tuyau d'alimentation 14 au dessus du module 12 à tester, le remplacer par un bouchon doté d'une alimentation en air comprimé et on teste le module en pressurisant le côté extérieur des fibres 20. Les modules défaillants doivent ensuite être démontés pour réparation.
Il est à noter que la plupart des installations de potabilisation d'eau existantes (du type à lit de sable) disposent déjà d'un compresseur, car de l'air comprimé est le plus souvent disponible sur les sites de traitement, et ce compresseur existant est alors réutilisé dans la nouvelle installation, ce qui contribue à une économie de moyens nouveaux à installer. On comprend que par rapport à une installation d'ultrafiltration de type classique, la présente installation s'intègre facilement en réutilisant les prétraitements (comme l'adoucissement à la chaux), et les post-traitements à venir (comme la nanofiltration). On réutilise ici un génie civil existant avec peu de modifications, le génie civil nécessaire est bon marché et le châssis du dispositif est réduit à un dispositif très simple. La pompe de gavage (injection d'eau brute) est réutilisée.
Le procédé est simple car travaillant à pression constante, et à débit variable, avec un automatisme lié à la hauteur d'eau dans le bassin, et donc très simple et demandant peu d'instrumentation. On a ici un avantage majeur par rapport aux dispositifs connus dans le domaine, qui au contraire travaillent en pression variable et débit constant, ce qui entraîne la mise en place d'un système de régulation de pression, complexe et coûteux.
Le fonctionnement à basse pression favorise un fonctionnement stable des membranes et minimise les lavages chimiques et le vieillissement mécanique des membranes, donc le risque de casse, avec les temps de maintenance associés.
Du fait de la pression de fonctionnement plus faible que dans les dispositifs classiques, on utilise pour une production égale un plus grande surface de membranes (avec une pression de fonctionnement de 0,4 à 0,5 bar, on a ici un flux de filtration valant sensiblement 36 l/hm2), mais il s'agit ici de membranes de type fibre à peau externe, donc bon marché (le prix des modules de membranes 12 étant en fait proportionnel à son volume et non à la surface des membranes).
On peut alors montrer que par rapport à des modules de membranes de type classique, l'économie de volume de modules nécessaires à production égale est très significative, en terme de coût des pièces et donc de fonctionnement de l'installation.
Une variante avantageuse est illustrée par les figures 5 à 7. Cette variante comporte deux modifications significatives par rapport au dispositif illustré par les figures 1 et 2.
D'une part, le plancher intermédiaire 3 du lit de sable originel n'est pas supprimé ici, mais modifié en ce qu'il est doté d'orifices adaptés à laisser passer les têtes des modules de filtration 12, ces modules étant disposés sur des joints d'étanchéité.
On a alors une disposition justifiant bien le terme de "plancher filtrant". Cette disposition, dont le principe de fonctionnement est sensiblement identique à la description précédente, présente un avantage de réutiliser encore plus le génie civil existant, et de réduire le volume de conduits nouveaux à mettre en place (suppression des support mécanique 27 et des tuyaux collecteurs 17 entre autres).
D'autre part, les goulottes 10 d'évacuation des boues de lavage des membranes, sont ici situées juste au dessus du haut des modules de filtration 12. Ces goulottes 10 sont reliées à l'égout par l'intermédiaire du point de connexion 8, comme précédemment.
Comme on le voit sur la figure 6, sur le plancher intermédiaire 3 du bassin 2 de filtration sont disposés quatre groupes 11 comprenant chacun vingt modules de filtration 12, de façon analogue à la disposition de la figure 2.
Les modules de membranes 12 sont alimentés en eau brute par leur partie haute comme précédemment. L'eau issue de la filtration est évacuée par la partie basse des membranes, c'est à dire directement sous le plancher intermédiaire 3. Les eaux filtrées sont collectées par un dispositif non détaillé, mais de nature classique dans le domaine.
La figure 7 montre plus en détails la disposition des modules de membranes 12 sur le plancher intermédiaire 3.
Dans cette variante de mise en œuvre, le fonctionnement est généralement identique à ce qui a été exposé plus haut. Cependant, pour ce qui est du rétrolavage, le niveau d'eau dans le bassin 2 de filtration doit être abaissé jusqu'au niveau 37 dit "niveau d'eau en rétrolavage", et situé au niveau des goulottes 10, qui est donc nettement plus bas que dans la mise en œuvre exposée plus haut.
Dans une autre variante d'utilisation, il est envisageable de remplacer l'eau brute par des eaux usées, qui contiennent un taux de matières en suspension nettement plus grand que l'eau brute. Dans cette variante, il est nécessaire de secouer le faisceau de membranes pour éviter le colmatage des membranes. Un flux de bulles d'air fournit une solution à ce problème. Dans encore une autre variante, de l'air est injecté au niveau bas des membranes pour secouer l'eau usée, pendant la phase de filtration, selon une technique connue de l'homme de l'art. Dans une variante illustrée par les figures 8 et 9, le bassin 2 est divisé en deux compartiments dont un au moins est maintenu sec. Ce compartiment sec comprend les modules à membranes immergées. L'alimentation en eau brute des modules est faite gravitai rement, à l'aide des tuyauteries fermées situées au dessus des modules. Ces tuyauteries sont aussi utilisées pour canaliser l'eau de rétrolavage à l'extérieur des modules.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 8 et 9, le bassin est divisé en deux compartiments dont un est rempli d'eau brute et alimente gravitairement l'ensemble des modules situés dans l'autre compartiment sec, par l'intermédiaire de tuyauteries situées au dessus des modules. Cette disposition offre clairement l'avantage de permettre une maintenance nettement plus facile des modules.
Il est donc clair que généralement selon la présente invention, les membranes sont immergées dans un volume d'eau dont la hauteur d'eau permet la filtration, ce volume pouvant être un bassin plein d'eau dans lesquelles les membranes sont immergées, ou simplement un volume formé d'un module de membranes, relié par des tuyauteries à une hauteur d'eau adaptée à créer une pression suffisante à la filtration par les membranes.
Dans une variante de disposition des fibres creuses, celles-ci sont empotées en une seule de leurs deux extrémités, l'autre extrémité étant simplement obturée. Dans ce cas, la seule sortie de filtrat est bien encore disposée en bas de module.
La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérés à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de filtration d'eau par membranes, comportant une entrée d'eau brute (9), une connexion à un égout (8), un moyen de sortie d'eau produite
(31), les membranes (20) étant immergées dans un volume de filtration empli d'eau à filtrer, dont la hauteur d'eau au dessus desdites membranes est adaptée à créer une pression différentielle suffisante à provoquer la filtration à travers ces membranes, caractérisé en ce que les membranes (20) sont de type fibre à peau externe sensiblement dispoée en "U", dont les deux extrémités ouvertes sont situées en bas, rempotage étant réalisé au point bas desdites membranes (20).
2. Installation selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la différence de pression maximale créée dans le volume de filtration est de 0.6 bar environ
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la différence de pression nominale dans le volume de filtration est de 0.4 à 0.5 bar.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les membranes (20) sont disposées en modules (12) de membranes.
5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la surface de membrane de chaque module (12) est sensiblement de 125 m2.
6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les modules
(12) sont des conteneurs cylindriques (21) possédant sensiblement un diamètre de 30 cm pour une longueur de 80 cm.
7. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que les modules (12) sont disposés sensiblement au fond d'un bassin (2).
8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les modules (12) sont réunis en groupes (11) autour de moyens (17) de collection de l'eau issue de la filtration, auxquels ils sont connectés.
9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque groupe (11) comprend deux lignes sensiblement parallèles de 10 modules (12).
10. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que les modules (12) sont disposés sensiblement verticalement.
11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les modules (12) comportent un moyen (14) d'alimentation en eau brute relié à leur partie haute (22).
12. Installation selon la revendication 11 , caractérisée en ce que les moyens d'alimentation en eau brute des modules (12) sont des tuyaux d'alimentation (14) dont l'extrémité libre (16) est située sensiblement à mi-hauteur du bassin (2) de filtration.
13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que les tuyaux d'alimentation (14) sont à leur extrémité libre (16) orientés vers le bas et en ce que l'installation comporte des goulottes (10) d'évacuation, situées sous les extrémités (16) de ces tuyaux d'alimentation (14), lesdites goulottes (10) étant reliées à une vanne de vidange (AV2) débouchant sur l'égout (8).
14. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque moyen collecteur (17) comporte une vanne (AV 11 , AV12, AV13, AV14) séparant ce moyen collecteur (17) d'un moyen de transfert (19) de l'eau produite vers une vanne de sortie d'eau produite (AV3) et un moyen de stockage (30).
15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte une ligne (32) de ré-injection d'eau produite vers le moyen de transfert (19) en amont de la vanne de sortie d'eau produite (AV3), et une pompe de ré-injection (33) située sur cette ligne (32).
16. Installation selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle comporte un poste d'injection de chlore (34) et un poste d'injection de soude (35) débouchant sur la ligne de ré-injection (32).
17. Installation de filtration d'eau par membranes selon la revendication 4, caractérisé en ce que les modules (12) à membranes sont disposés en bas d'un compartiment sec, et en ce que les modules sont alimentés par gravité en eau à filtrer par des tuyauteries fermées, ces tuyauteries servant aussi à canaliser l'eau de rétrolavage.
18. Procédé de filtration d'eau par membranes immergées, de type membranes d'ultrafiltration, la filtration à travers les membranes étant réalisée en utilisant comme source de pression différentielle la hauteur d'eau présente dans le bassin (2) dans lequel les membranes (20) sont immergées, caractérisé en ce que ces membranes (20) sont de type fibre à peau externe, à empotage au point bas desdites membranes (20).
19. Procédé de réhabilitation d'une unité existante d'épuration d'eau de type dit à bassin à sable, comprenant un bassin (2) doté d'un plancher bas (4), d'un plancher intermédiaire sur lequel repose le lit de sable, d'une amenée d'eau brute (9), caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de suppression du lit de sable, de destruction du plancher intermédiaire, d'installation d'au moins une goulotte (10) intermédiaire d'évacuation des boues de lavage située sensiblement à mi-hauteur du bassin (2) de filtration et fermée par une vanne (AV2) donnant sur l'égout (8), d'installation sur le plancher bas (4) d'une série de modules (12) d'ultrafiltration à membrane, la pression de fonctionnement de ces membranes (20) étant créée par la hauteur d'eau brute stockée dans le bassin (2) au dessus de ces membranes.
20. Procédé de réhabilitation selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comporte une phase de test d'intégrité des membranes (20) d'un groupe (11 ), comprenant les étapes suivantes : - fermeture de la vanne d'eau produite d'un collecteur (18),
- injection d'air comprimé sur le collecteur du groupe (11 ),
- vidange par filtration inverse ("perméation") de l'eau contenue côté perméat,
- arrêt de l'alimentation d'air comprimé, - mesure de la chute de pression.
PCT/FR1999/001781 1998-07-28 1999-07-21 Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane Ceased WO2000006500A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE69904201T DE69904201T2 (de) 1998-07-28 1999-07-21 Verfahren und vorrichtung zur membranfiltration von wasser
AT99932928T ATE228483T1 (de) 1998-07-28 1999-07-21 Verfahren und vorrichtung zur membranfiltration von wasser
EP99932928A EP1105351B1 (fr) 1998-07-28 1999-07-21 Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane
US09/744,584 US6838003B1 (en) 1998-07-28 1999-07-21 Method and device for membrane filtering of water
CA002338174A CA2338174C (fr) 1998-07-28 1999-07-21 Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR98/09609 1998-07-28
FR9809609A FR2781781B1 (fr) 1998-07-28 1998-07-28 Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane immergee
FR9901674A FR2781782B1 (fr) 1998-07-28 1999-02-08 Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane immergee
FR99/01674 1999-02-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000006500A1 true WO2000006500A1 (fr) 2000-02-10

Family

ID=26234468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1999/001781 Ceased WO2000006500A1 (fr) 1998-07-28 1999-07-21 Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6838003B1 (fr)
EP (1) EP1105351B1 (fr)
AT (1) ATE228483T1 (fr)
CA (1) CA2338174C (fr)
DE (1) DE69904201T2 (fr)
ES (1) ES2186382T3 (fr)
FR (1) FR2781782B1 (fr)
WO (1) WO2000006500A1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167898A1 (fr) * 2015-04-17 2016-10-20 General Electric Company Conversion d'un milieu filtrant en filtre à membrane à gravité
US9868659B2 (en) 2015-04-17 2018-01-16 General Electric Company Subsurface water purification method
WO2018071090A1 (fr) * 2016-10-14 2018-04-19 General Electric Company Conversion d'un milieu filtrant en filtre par gravité à membrane
US10633263B2 (en) 2015-04-17 2020-04-28 Bl Technologies, Inc. Conversion of media filter into membrane gravity filter

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2290053C (fr) * 1999-11-18 2009-10-20 Zenon Environmental Inc. Module de membranes immergees et procede
US20010052494A1 (en) * 1999-10-25 2001-12-20 Pierre Cote Chemical cleaning backwash for normally immersed membranes
DE102005032286A1 (de) * 2005-07-11 2007-01-18 Inge Ag Filtrationsanlage mit mehreren vertikal in Reihe angeordneten Filtrationsmodulen
DE102008039676A1 (de) * 2008-08-26 2010-03-04 Inge Watertechnologies Ag Einrichtung und Verfahren zum Rückspülen von Filtermembranmodulen
AU2010204829A1 (en) 2009-01-13 2011-07-28 Access Business Group International Llc Gravity feed water treatment system
RU2427538C1 (ru) * 2010-03-15 2011-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРОТЕХ" Способ получения глубоко обессоленной воды из пресных вод
CN102228795B (zh) * 2011-05-03 2013-07-10 湖州鼎泰净水科技有限公司 工业磨削废砂浆板管式膜滤器
RU2708861C2 (ru) * 2015-03-24 2019-12-11 Арстрома Ко., Лтд. Устройство разделения текучих сред, включающее мембрану для разделения текучих сред, и мембранный модуль для разделения текучих сред
CN114940530B (zh) * 2022-06-10 2025-09-26 宁波斯蒂罗科技有限公司 一种模块式一体化水处理装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62269708A (ja) * 1986-05-16 1987-11-24 Kurita Water Ind Ltd 平膜装置
US5248424A (en) * 1990-08-17 1993-09-28 Zenon Environmental Inc. Frameless array of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate
JPH05277346A (ja) * 1992-04-02 1993-10-26 Kubota Corp 膜濾過装置の分離膜破損検知方法
EP0655418A1 (fr) * 1993-11-30 1995-05-31 OTV Omnium de Traitements et de Valorisation Installation de potabilisation de l'eau à membranes filtrantes immergées
JPH0889960A (ja) * 1994-09-29 1996-04-09 Kubota Corp 汚水処理装置
DE29620426U1 (de) * 1996-11-23 1997-03-20 Preussag Wassertechnik GmbH, 28359 Bremen Anlage zur Stofftrennung mittels Membranfiltration
JPH09308882A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 Kubota Corp 水処理装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE655418C (de) 1937-01-29 1938-01-15 Chn Mansfeld Fa Registerschneidmaschine
US3616928A (en) * 1969-10-02 1971-11-02 Du Pont Permeation separation device for separating fluids
US4125463A (en) * 1977-10-27 1978-11-14 Chenoweth James W Reverse osmosis desalination apparatus and method
JPH0755286B2 (ja) * 1988-04-21 1995-06-14 トーメー産業株式会社 簡易液体浄化装置
US5045198A (en) * 1989-08-04 1991-09-03 Culligan International Company Faucet-mounted microbial filter
JPH0768136A (ja) * 1993-09-02 1995-03-14 Tsuchiya Mfg Co Ltd 中空糸膜型分離モジュ−ル及びその製造方法
US5944999A (en) * 1996-09-03 1999-08-31 Nate International Modular filtration system
DE29620424U1 (de) 1996-11-22 1997-01-16 Lisa Dräxlmaier GmbH, 84137 Vilsbiburg Stromverteilungsvorrichtung
US6331251B1 (en) * 1999-06-10 2001-12-18 Envirogen, Inc. System and method for withdrawing permeate through a filter and for cleaning the filter in situ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62269708A (ja) * 1986-05-16 1987-11-24 Kurita Water Ind Ltd 平膜装置
US5248424A (en) * 1990-08-17 1993-09-28 Zenon Environmental Inc. Frameless array of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate
JPH05277346A (ja) * 1992-04-02 1993-10-26 Kubota Corp 膜濾過装置の分離膜破損検知方法
EP0655418A1 (fr) * 1993-11-30 1995-05-31 OTV Omnium de Traitements et de Valorisation Installation de potabilisation de l'eau à membranes filtrantes immergées
JPH0889960A (ja) * 1994-09-29 1996-04-09 Kubota Corp 汚水処理装置
JPH09308882A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 Kubota Corp 水処理装置
DE29620426U1 (de) * 1996-11-23 1997-03-20 Preussag Wassertechnik GmbH, 28359 Bremen Anlage zur Stofftrennung mittels Membranfiltration

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 155 (C - 494) 12 May 1988 (1988-05-12) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 061 (C - 1160) 2 February 1994 (1994-02-02) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 096, no. 008 30 August 1996 (1996-08-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 098, no. 004 31 March 1998 (1998-03-31) *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167898A1 (fr) * 2015-04-17 2016-10-20 General Electric Company Conversion d'un milieu filtrant en filtre à membrane à gravité
US9868659B2 (en) 2015-04-17 2018-01-16 General Electric Company Subsurface water purification method
RU2705972C2 (ru) * 2015-04-17 2019-11-12 БЛ Текнолоджиз, Инк. Преобразование фильтра с наполнительной средой в мембранный гравитационный фильтр
US10633263B2 (en) 2015-04-17 2020-04-28 Bl Technologies, Inc. Conversion of media filter into membrane gravity filter
AU2016247809B2 (en) * 2015-04-17 2021-02-04 Bl Technologies, Inc. Conversion of media filter into membrane gravity filter
US11352269B2 (en) 2015-04-17 2022-06-07 Bl Technologies, Inc. Conversion of media filter into membrane gravity filter
WO2018071090A1 (fr) * 2016-10-14 2018-04-19 General Electric Company Conversion d'un milieu filtrant en filtre par gravité à membrane
AU2017341695B2 (en) * 2016-10-14 2023-04-13 Bl Technologies, Inc. Conversion of media filter into membrane gravity filter

Also Published As

Publication number Publication date
US6838003B1 (en) 2005-01-04
CA2338174C (fr) 2008-07-15
EP1105351A1 (fr) 2001-06-13
DE69904201T2 (de) 2003-09-04
DE69904201D1 (de) 2003-01-09
FR2781782B1 (fr) 2003-03-14
EP1105351B1 (fr) 2002-11-27
CA2338174A1 (fr) 2000-02-10
ES2186382T3 (es) 2003-05-01
FR2781782A1 (fr) 2000-02-04
ATE228483T1 (de) 2002-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1105351B1 (fr) Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane
EP2897913B1 (fr) Procédé de traitement d'eau comprenant une flottation combinée à une filtration gravitaire et installation correspondante
EP0125192B1 (fr) Appareillage et procédé pour le traitement de l'eau de piscine avec un appareil séparateur à membranes semi-perméables
EP1064070B1 (fr) Equipement de separation solide-liquide notamment pour l'epuration biologique d'eaux usees
FR2961413A1 (fr) Module de filtration d'eau et procede de fabrication et d'utilisation
FR2928366A1 (fr) Installation pour le traitement d'une eau polluee et son procede de fonctionnement
FR3059251A1 (fr) Procede et installation de traitement de fluide contenant des matieres organiques, naturelles ou synthetiques, en particulier dans une filiere d'eau potable
FR2665086A1 (fr) Procede et dispositif de decolmatage en microfiltration tangentielle.
FR2781781A1 (fr) Procede et dispositif de filtration d'eau par membrane immergee
JP5141855B2 (ja) 膜分離装置
FR2812219A1 (fr) "dispositif de traitement des eaux comprenant un ensemble a membrane de filtrage a pores de grandes dimensions"
JP2585879Y2 (ja) 膜分離装置
JP5230073B2 (ja) ろ過膜の膜損傷検知試験方法
JP3881941B2 (ja) 中空糸膜の逆洗方法及び中空糸膜水処理装置
JP2005046762A (ja) 水処理方法および装置
WO2018115500A1 (fr) Installation et procede pour le traitement de l'eau
JP2006255708A (ja) 中空糸膜の逆洗方法及び中空糸膜水処理装置
EP4171788B1 (fr) Dispositif compact de filtration d'eau
WO2003031342A1 (fr) Procede et appareil d'epuration des eaux superficielles
FR2982255A1 (fr) Procede de traitement d'eau comprenant une adsorption sur charbon actif en poudre (cap), une filtration mecanique non-membranaire et une recirculation de cap
FR2548167A1 (fr) Procede et dispositif de traitement des liquides aqueux, effluents industriels et agro-alimentaires, pour l'obtention d'eaux steriles ou potables et leur reutilisation ou recyclage
WO2007017017A1 (fr) Procédé de lavage à contre-courant de membranes capillaires d’un système à membranes
WO2008081099A2 (fr) Procede de lavage de membranes d'une installation de filtration, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede.
EP1170260A1 (fr) Procécé et installation de traitement d'effluents chargés en matières organiques
JP2007222740A (ja) 縦型分離膜モジュールの洗浄方法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2338174

Country of ref document: CA

Ref country code: CA

Ref document number: 2338174

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1999932928

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09744584

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1999932928

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1999932928

Country of ref document: EP